微小RNA-222与妊娠诱导的肝脏增大的关系及其意义

Pregnancy-induced hepatic growth is characterized by hepatocyte proliferation and hypertrophy. Pregnancy is a unique physiological stimulus to liver regeneration and promoting liver regeneration is extremely valuable for the treatment of liver diseases. Pregnancy represents a relatively unexplored model system to investigate the regulation of hepatocyte proliferation and liver remodeling. The role of microRNAs (miRNAs, miRs) in pregnancy-induced hepatic growth is unclear. Our preliminary data based on microRNA arrays and quantitative reverse transcriptase-polymerase chain reactions has indicated that miR-222 was elevated in pregnancy-induced hepatic growth. Based on these results, firstly, we will claify the role of miR-222 in pregnancy-induced hepatic growth through loss-of-function and gain-of-function experiments in vitro and in vivo as well. Secondly, we will identify the target genes of miR-222 in promoting hepatocyte proliferation and hypertrophy through gene arrays, bioinformatic analysis, luciferase reporter assays and Western Blot. Finally, we will investigate whether suppressing the expression of miR-222 in liver is protective for acute liver failure in vivo. Our project will identify a critical miRNA responsible for pregnancy-induced hepatic growth and also provide a potential therapeutic approach for acute liver failure.

从生理功能适应性改变的过程中去探究疾病的机制和治疗，是病理生理学研究的新思路之一。促进肝脏再生对于肝病的治疗具有重要意义。已知妊娠可诱导肝脏增大，是一个独特的促进肝再生的生理性刺激，但其对肝细胞增生和肝重构的机制、特别是微小RNA在其中的作用尚不明了；从妊娠诱导的角度探索肝脏再生，也是尚未被关注的研究模型。我们前期的研究提示，微小RNA-222在妊娠诱导的小鼠肝脏生理性增大中显著下调。本课题拟在此基础之上，运用转基因动物和脏器特异性基因敲除动物，结合分子、细胞水平和活体水平的实验，探明微小RNA-222与肝脏再生的关系，揭示微小RNA-222下调介导肝脏生理性增大时肝细胞增大和增殖的分子基础。以此为依据，进一步探索抑制微小RNA-222表达可否用于防治急性肝功能衰竭。通过本项目的研究，将鉴定出一个妊娠诱导的肝脏生理性增大的关键微小RNA，并探索一种新的治疗急性肝衰竭的方法。

从生理功能适应性改变的过程中去探究疾病的机制和治疗，是病理生理学研究的新思路之一，促进肝脏再生对于肝病的治疗具有重要意义。我们发现妊娠小鼠的肝脏发生生理性增大，妊娠诱导的小鼠肝脏生理性增大模型中微小RNA-222（miR-222）的表达显著下调,我们发现miR-222在小鼠妊娠过程中的表达呈动态变化，在妊娠早期表达为高水平，同时肝细胞增殖水平亦为高水平。而在妊娠晚期，miR-222的表达为低水平，而此时肝细胞的增殖水平也呈现为低水平。在体外功能获得/缺失性实验中，CCK-8细胞活力检测、EdU染色以及流式细胞周期检测的结果说明，过表达miR-222可以加速人肝细胞的增殖，而下调miR-222则对肝细胞的增殖有抑制作用。通过生物信息学软件预测和免疫印记法及功能逆转实验我们发现细胞周期依赖性激酶阻滞蛋白1B （CDKN1B）与细胞周期依赖性激酶阻滞蛋白1C （CDKN1C）均作为靶基因部分介导了miR-222对肝再生的作用。此外在体外过表达miR-222后，BMP-7表达上调，抑制miR-222后，BMP-7表达下调。CCK-8细胞活力检测、EdU染色、Ki67免疫荧光染色以及流式细胞周期检测的结果表明，BMP-7可以在体外促进肝再生，BMP-7可以部分介导miR-222对肝再生的作用。在小鼠肝脏中过表达miR-222，可以显著促进小鼠肝细胞增殖。本项目为研发基于miR-222的新的肝脏治疗策略提供了有力的证据。